Evaluation of the methodologies used to generate random pavement profiles based on the power spectral density: an approach based on the international roughness index

Análisis de las metodologías utilizadas para generar perfiles aleatorios de pavimento con base en la densidad espectral de potencia (DEP): un enfoque ajuste basado en el índice de rugosidad internacional

La rugosidad del pavimento es la principal variable que produce la excitación vertical en los vehículos. Los perfiles de pavimento son los principales responsables de (i) la incomodidad percibida por los usuarios y, (ii) las cargas dinámicas generadas en la interfaz entre el neumático y el pavimento, de ahí que su evaluación constituye un paso esencial en un Sistema de Gestión de Pavimentos. El presente documento evalúa dos técnicas específicas utilizadas para simular perfiles de pavimento; estos son los filtros de forma y la aproximación sinusoidal, ambos basados en la Densidad de Potencia Espectral. La rugosidad del pavimento se evaluó utilizando el Índice Rugosidad Internacional (IRI), el cual es el índice más utilizado para caracterizar rugosidad del perfil longitudinal de una vía. En la presente investigación se definieron parámetros apropiados en el proceso de simulación para obtener perfiles de pavimento con rangos específicos de los valores de IRI utilizando ambas técnicas de simulación. Los resultados sugieren que el uso de la aproximación sinusoidal puede generar perfiles aleatorios con valores de IRI que son representativos de diferentes tipos de vías, por lo tanto, se podría generar un perfil para un pavimento nuevo o una vía sin pavimentar, cubriendo todas las categorías definidas por la norma ISO 8608. Por otro lado, para obtener resultados similares usando la metodología de filtro de conformación, es necesaria una modificación en los parámetros de simulación. Los nuevos valores propuestos permiten generar perfiles de pavimento con altos niveles de rugosidad, que cubren una gama más amplia de tipos de superficie. Por último, los resultados de la presente investigación se podrían utilizar para enriquecer lo que se conoce sobre el efecto de la rugosidad del pavimento en la interacción del pavimento de neumáticos. Las metodologías analizadas se podrían utilizar para generar perfiles aleatorios con niveles específicos de rugosidad (IRI) para evaluar su efecto sobre las cargas dinámicas generadas en la interfaz neumático-pavimento y la percepción del usuario del estado de la carretera.